微通道扁管挤压成形模拟及焊合质量的预测

采用刚塑性有限元软件DEFORM-3D对微通道扁管的挤压成形进行数值模拟,得到两种分流模具挤压微通道扁管时焊合面上静水应力、等效应力和金属速度的分布以及变化规律。利用Donati提出的K参数法对两种模具的焊合面焊合质量进行预测对比,得到平面模和球面模的焊合面焊合质量指标Kad值分别为154.7和196.0,表明球面模挤压得到的扁管焊合质量优于平面模。通过实验测量两种模具挤压得到扁管的爆破压力分别为18.5MPa和26.0MPa,表明球面模挤压扁管的承压能力高于平面模,并进一步验证了预测结果。     

UOE焊管成形三维有限元模拟

建立了UOE焊管成形过程的三维有限元模型,模拟具有大变形和复杂接触的成形过程,分析板料各个成形段的回弹,获得了不同成形段板料的变形构形、等效塑性应变分布以及成形载荷的变化。研究结果可为UOE工艺设计以及评估成形机组制管能力提供指导。     

基于耦合有限元的晶体塑性力学模型的FCC,BCC和HCP晶体织构演化的模拟

介绍单晶体模型的2种实现方法,并通过对有限元软件ABAQUS/Explicit的用户材料接口VUMAT做二次开发,实现2种单晶体模型构架和显式有限元方法的耦合。采取实体单元来存储材料信息,每个单元代表一个晶粒,在每个增量步中读取并更新晶粒取向。采用切线系数法来计算每个增量步中不同变形系统的塑性应变增量,通过硬化模型来描述硬化响应。利用编制的2种用户子程序模拟铜（FCC）单向拉伸过程、IF铁（BCC）冷轧过程和AZ31 镁合金（HCP）单向压缩过程中的织构演化,模拟结果和试验结果吻合较好。     

AZ31 镁合金板材气体胀形的模拟及成形极限的预测

建立了300℃下AZ31镁合金板材气体胀形实验方法的有限元模型,并对板材胀形过程进行了仿真分析。基于板材应变历史分析,以二阶主应变转折点作为判别准则,预测了板材成形极限应变。通过模拟结果与实验结果的对比,分析解释了不同尺寸试样的变形情况。     

虚拟样机环境下不确定性多元动态系统模型验证

针对虚拟样机开发环境中不确定多元输出响应动态系统的模型验证问题,提出了基于误差统计分析、统计主元分析(Probabilistic principal component analysis,PPCA)、基于领域专家知识的阈值定义与转化和贝叶斯区间假设检验的不确定性动态系统模型验证方法和流程。概率误差分析方法用于处理物理试验和仿真结果的重复误差,PPCA用于处理多元相关数据和降维,基于领域专家知识的阈值定义与转化用于确定降维数据空间中的阈值区间,贝叶斯区间假设检验通过贝叶斯可信度提供模型验证结果。该方法解决了不确定性多元动态系统验证中的重复误差量化、多元相关数据处理、领域专家知识融合及提供具有明确物理意义和直观的验证结果等关键问题。对某汽车正向碰撞中乘员保护系统的实例研究表明,该方法能有效实现虚拟样机环境下的不确定性动态系统模型验证,并进一步推动数字化仿真模型的改进。     

基于工程约束的传感油管自动设计系统

传感油管是一种工作在油层以下的石油管道产品,具有多品种、小批量、定制式的特点,设计极为耗时。从工程实践的角度出发,提出了结合工程约束和规则推理的自动设计方法。该方法首先建立参数化模型库和对应描述规则,用于产品选型;再提取设计约束、强度约束、干涉约束和标准约束,建立工程约束集;最后基于设计经验和数据构造优化设计规则库。实践证明,该方法可以在保证对原有设计平台兼容性的基础上实现自动设计,极大地缩短研发时间。     

支持混合知识表达的黑板型冲压工艺专家系统研究

介绍了第二代专家系统在冲压工艺设计中的应用。针对冲压工艺知识的复杂性与灵活性,提出了一种面得对象的黑板模型,可将产生式、框架和过程等知识表达方法集成于面向对象机制中,实现混合知识表达,满足冲压工艺设计的要求。     

级进冲模并行CAD系统实施框架

将系统集成原理应用于级进冲模并行CAD中,分析了级进冲模设计过程中的信息流,把信息归纳为模具方案设计信息集合、模具结构设计信息集合和模具零件设计信息集合。由此导出了级进冲模并行设计的功能模型,开发出级进冲模并行CAD系统实施框架,该系统可以实现级进冲模排样、模具主要结构以及主要零部件的并行设计。     

含有微量稀土元素钇的高纯铝板主要织构及其冲压制耳的研究

对加入微量稀土元素钇的高纯铝板主要形变及退火织构进行了观测,并分别对轧制态和退火态的高纯铝板的冲压性能进行了研究。结果表明:稀土元素钇的加入改变了铝板的形变织构组分及强度,在轧制过程中主要形成了旋转立方织构,冲压以后形成4个45°方位的制耳。退火以后,再结晶织构主要由旋转立方织构和{111}〈112〉织构组成,板材的冲压性能得到较大提高。     

计算机仿真技术在制造业中的应用

ＣＡＤ／ＣＡＭ技术的迅速发展，带来了制造业的一次巨大革命。同时ＣＡＥ的成熟为进一步降低制造成本，提高产品质量提供可靠的保证。本文通过对螺栓加工成形的缺陷预测的模拟。阐述了计算机仿真技术（ＣＡＥ）在制造业中的应用前景和需要注意的问题。